EP1052030B1 - Luftstrahlsieb zur Korngrössenanalyse und zugehöriger Siebeinsatz - Google Patents

Luftstrahlsieb zur Korngrössenanalyse und zugehöriger Siebeinsatz Download PDF

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EP1052030B1
EP1052030B1 EP00108425A EP00108425A EP1052030B1 EP 1052030 B1 EP1052030 B1 EP 1052030B1 EP 00108425 A EP00108425 A EP 00108425A EP 00108425 A EP00108425 A EP 00108425A EP 1052030 B1 EP1052030 B1 EP 1052030B1
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EP
European Patent Office
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sieve
insert
sieve insert
coding
air jet
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EP00108425A
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EP1052030A3 (de
EP1052030A2 (de
Inventor
Hans Dipl.-Ing. Kaiser (Fh)
Dieter Dr.-Ing. Schwechten
Georg Dipl.-Ing. Ing.(Grad.) Konetzka
Stefan Dipl.-Ing. Roth (Tu)
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Hosokawa Alpine AG
Original Assignee
Hosokawa Alpine AG
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07BSEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
    • B07B13/00Grading or sorting solid materials by dry methods, not otherwise provided for; Sorting articles otherwise than by indirectly controlled devices
    • B07B13/14Details or accessories
    • B07B13/18Control
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07BSEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
    • B07B1/00Sieving, screening, sifting, or sorting solid materials using networks, gratings, grids, or the like
    • B07B1/46Constructional details of screens in general; Cleaning or heating of screens

Definitions

  • the invention relates to an air jet sieve according to the preamble of claim 1 and a sieve set for an air jet sieve.
  • GB-A-2321528 describes a sensor on a screening machine which serves the purpose of read a barcode on the screen, creating a central control of the screening machine the Scree. and thus knows which sieve is being weighed. This The procedure is to avoid errors by double weighing the same sieve.
  • JP 05054042 A describes Method and device for automatic inspection of powdered articles by means of a scale and at least one barcode reader.
  • the invention proposes a automated detection of various parameters of the sieve insert enable.
  • the mesh size of each used Sieve insert are automatically detected by the screening machine.
  • An automated comparison of the sieve insert actually used with the Value of the mesh size of the actually required sieve insert in one associated control device provides the use of the correct sieve insert for sure. If the operator mistakenly chose a wrong sieve insert, so He is by appropriate signals on the screening machines on the error and is prompted the correct sieve insert in the screening machine use.
  • the information obtained from the identified sieve insert may also be e.g. recorded for logging in a memory device and another evaluation, e.g. in an electronic calculator, be supplied.
  • the mesh size of each sieve insert automatically each sieve carries a machine-readable signature, from which at least the nominal mesh size is removable. It can further specific data or information of the sieve in the be stored machine-readable signature.
  • the screening machine is a sensor attached, which can read the signature. The read by the sensor Data and information can be further processed in an evaluation unit, and based on this information the desired actions are initiated. So can occur when detecting a wrong screen by the sensor and the Evaluation unit generates a warning that is due to the Siebverwechslung points.
  • the machine-readable Signature of the screen frame not only readable by the sensor, but also writable and / or overwritable. So additional information on the Signature of the screen frame stored and retrieved later. This can e.g. the number of sieve use, the implementation of cleaning and / or Control operations or the date of the last sieve use. All this information is stored in the respective sieve insert.
  • the sieve is identified only by a serial number.
  • the Evaluation of the sieve insert is then based on the serial number regarding all relevant data, e.g. the mesh size in a separate unit, such as e.g. in a microcontroller control and / or database.
  • Each serial number specific data sets (mesh size, number of uses, Date of use, manufacturer's information, mesh shape, etc.) assigned, the physically stored and stored separately from the sieve insert.
  • the barcodes can also be printed on a sticker on the outside of the screen frame is glued on. If the sieve insert is inserted into the screening machine, it will feel Sensor (laser) located on the inner circumference of the bowl-shaped housing Screening machine is mounted, the barcode contactless.
  • each pin protrudes when inserting the sieve insert into the Screening machine in a hole in the housing of the screening machine. In every hole the presence of a pin is checked by a sensor. By the Presence or omission of individual pins can generate a code, which can be read by the sensors in the housing.
  • a small chip in a glass case will be at one point of the screen frame attached.
  • the chip can by irradiation and by means of a writing and Reader by radio transmission without auxiliary energy targeted information save and spend.
  • a magnetic strip over the circumference attached On the outside of the screen frame is a magnetic strip over the circumference attached, which is located on a located in the housing of the screening machine reading and Writing instruments can be read or written.
  • the magnetic strip is mounted on a card.
  • the card is attached by a chain or string to the sieve insert.
  • the magnetic stripe card carries the individual information of the Sieve insert to which it is attached. During the screening, the magnetic card is in to introduce a reader on the screening machine, only then can the screening process to be started.
  • Chip cards
  • the air jet sieve according to FIG. 1 has a sieve insert 4 inserted into the housing.
  • the sieve insert 4 is provided with a coding 1 on its outer circumference.
  • the coding 1 can be, for example, a barcode or a pen code.
  • the coding 1 can be stored on a writable memory 5 .
  • the writable memory replaces the coding 1 and is attached to the same place of the sieve insert 4 .
  • the mounted in the housing sensor 2 is connected to the coding 1 or the writable memory 5 in operative connection when the sieve insert 4 is inserted into the housing of the air jet sieve.
  • the registration and further processing of the signal read by the coding 1 or the writable memory 5 takes place in a control device 3 , which generates the desired and predefined actions on the basis of the respective signal.
  • the partial section shown in Fig. 2 shows the coding 1 and the writable memory 5 together with the sensor 2 and the control device 3 in an enlarged view.
  • the sensor 2 is replaced by a balance 7 , which identifies the sieve 4 used in its weight.
  • the control device 3 can identify the specific features of the strainer 4 used on the basis of Siebiffes.
  • the sieve insert 4 shows a schematic representation of the screening machine, wherein the sieve insert 4 is marked with a magnetic card or chip card 6 and the sieve insert 4 identified by the insertion of the magnetic or chip card 6 in a slot in the housing of the screening machine by a card reader 2 and by the control device 3 can be further processed.

Landscapes

  • Combined Means For Separation Of Solids (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Threshing Machine Elements (AREA)
  • Disintegrating Or Milling (AREA)
  • Filtration Of Liquid (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Luftstrahlsieb gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie einen siebeinsatz für ein Luftstrahlsieb.
Bei der Korngrößenanalyse mittels einer Luftstrahlsiebmaschine nach dem Stand der Technik (z.B. nach DE 44 19 153 A1) wird das Siebgut auf das Siebgewebe aufgegeben, mittels einer unterhalb des Siebgewebes rotierenden Schlitzdüse ein Gasstrahl von unten nach oben durch das Siebgewebe geblasen und das auf dem Sieb liegende Siebgut aufgewirbelt. Die Feinanteile des Siebgutes werden vom Gasstrahl mitgerissen und durch das Siebgewebe von oben nach unten in den Raum unterhalb des Siebeinsatzes transportiert und von dort, aus der Siebmaschine ausgetragen. Die groben Anteile, die größer sind als die Maschenweite des jeweiligen Siebeinsatzes, können das Sieb nicht passieren und bleiben nach der Siebung auf dem Siebgewebe liegen.
Die GB-A-2321528 beschreibt einen Sensor an einer Siebmaschine, der dem Zweck dient, einen Barcode auf dem Sieb zu lesen, wodurch eine zentrale Steuerung der Siebmaschine das Sieb. identifizieren kann und damit weiß, welches Sieb zur Zeit gewogen wird. Dieses Vorgehen dient der Vermeidung von Fehlem durch eine Doppelwägung desselben Siebs.
Die Patent Abstracts of Japan, vol. 07, Nr. 366 (P-1571) & JP 05054042 A beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatischen Inspektion pulverförmiger Artikel mittels einer Waage und mindestens einem Barcode-Leser.
Zur Bestimmung einer Korngrößenverteilungskurve müssen mehrere Siebungen mit verschiedenen Sieben unterschiedlicher Maschenweite durchgeführt werden. Dazu wird der nach der ersten Siebung auf dem Sieb zurückbleibende grobe Anteil, der Siebrückstand, weiteren Siebungen ausgesetzt. Das zuerst verwendete Sieb einer ersten Maschenweite wird aus der Luftstrahlsiebmaschine entfernt und ein zweites Sieb mit einer gröberen Maschenweite eingesetzt. Der Siebrückstand aus der ersten Siebung wird dem zweiten Sieb aufgegeben und eine zweite Siebung durchgeführt. Der aus der zweiten Siebung verbleibende Siebrückstand wird anschließend einer dritten Siebung zugeführt. Je nach Bedarf können viele Siebungen in den jeweils gewünschten Korngrößenschritten mit den verschiedenen Sieben unterschiedlicher Maschenweite durchgeführt werden. Nach jeder erfolgten Siebung muß der Siebrückstand gewogen werden, um die Komgrößenverteilungskurve bestimmen zu können.
Um die wiederholt erforderliche Bestimmung des Siebrückstandes durch Siebungen und Wägungen zu erleichtern, wurde im Stand der Technik nach der DE 44 19 153 A1 eine Luftstrahlsiebmaschine entwickelt, die eine selbständige, automatisierte Wägung des Siebrückstandes ermöglicht. Dazu wurde in die Luftstrahlsiebmaschine eine Waage integriert, die nach jedem Siebvorgang das Sieb zusammen mit dem Siebrückstand anhebt und wiegt. Durch den Vergleich dieses Wägeergebnisses mit dem Gewicht des leeren Siebes kann die Menge des Siebrückstandes bestimmt werden. Bei dieser Siebmaschine kann jedoch nur das Gewicht des Siebes bestimmt werden, auf weitere Eigenschaften des Siebeinsatzes kann aus dem Gewicht nicht zuverlässig geschlossen werden.
Um aussagekräftige, korrekte Ergebnisse für die Bestimmung der Komgrößenverteilungskurve erhalten zu können, ist es sehr wichtig, daß alle Parameter, entsprechend der Prüfvorschrift, zuverlässig eingehalten werden. Die manuelle Bedienung der Luftstrahlsiebmaschine und insbesondere der manuelle Austausch der Siebeinsätze birgt jedoch die Gefahr einer versehentlichen Siebverwechslung bezüglich z.B. der benötigten Maschenweite. Daher ist eine zuverlässige Prüfmittelüberwachung notwendig. Dies geschieht bisher ausschließlich durch den Bediener der Luftstrahlsiebmaschine.
Um für Analysen-Siebmaschinen allgemein die Analysensicherheit gegen Fehlbedienung zu erhöhen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen eine automatisierte Erkennung verschiedenster Parameter des Siebeinsatzes zu ermöglichen. Insbesondere soll die Maschenweite des jeweils verwendeten Siebeinsatzes durch die Siebmaschine automatisch erkannt werden.
Diese Aufgabe wird nach der erfindung durch den Luftstrahlsieb gemäß Anspruch 1 und durch den Siebeinsatz gemäß Anspruch 4 und Anspruch 9 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der betreffenden abhängigen Ansprüche.
Ein automatisierter Vergleich des tatsächlich verwendeten Siebeinsatzes mit dem Wert der Maschenweite des eigentlich erforderlichen Siebeinsatzes in einer zugehörigen Steuereinrichtung, stellt die Verwendung des richtigen Siebeinsatzes sicher. Sollte der Bediener irrtümlich einen falschen Siebeinsatz gewählt haben, so wird er durch entsprechende Signale an der Siebmaschinen auf den Fehler hingewiesen und ist aufgefordert den richtigen Siebeinsatz in die Siebmaschine einzusetzen. Die vom identifizierten Siebeinsatz gewonnenen Informationen können auch z.B. zum Protokollieren in einer Speichereinrichtung festgehalten werden und einer weiteren Auswertung, z.B. in einem elektronischen Rechner, zugeführt werden.
Um das wichtigste Kriterium, die Maschenweite jedes Siebeinsatzes automatisch erkennen zu können, trägt jedes Sieb im Rahmen eine maschinenlesbare Signatur, aus der mindestens die nominale Maschenweite entnehmbar ist. Es können weitere spezifische Daten oder Informationen des Siebes in der maschinenlesbaren Signatur abgelegt sein. In der Siebmaschine ist ein Sensor angebracht, der die Signatur lesen kann. Die durch den Sensor ausgelesenen Daten und Informationen können in einer Auswerteinheit weiter verarbeitet, und aufgrund dieser Informationen die gewünschten Aktionen eingeleitet werden. So kann bei der Erkennung eines falschen Siebes durch den Sensor und der Auswerteinheit eine Warnung generiert werden, die auf die Siebverwechslung hinweist.
Neben der nominalen Maschenweite können auch weitere spezifische Daten des Siebes auf der Signatur des Siebrahmens gespeichert sein, so z.B. der Hersteller, das Produktionsdatum, die Maschenform und/oder die DIN-Nummer des Siebes, sowie zu Kontrollzwecken z.B. die Reinigungsintervalle.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die maschinenlesbare Signatur des Siebrahmens nicht nur durch den Sensor lesbar ausgeführt, sonder auch be- und/oder überschreibbar. So können zusätzliche Informationen auf der Signatur des Siebrahmens gespeichert und später wieder abgerufen werden. Dies kann z.B. die Anzahl der Siebbenutzung, die Durchführung von Reinigungsund/oder Kontrollvorgängen oder das Datum der letzten Siebbenutzung sein. Alle diese Informationen werden im jeweiligen Siebeinsatz gespeichert.
In einer Variation eines erfindungsgemäßen Siebes mit maschinenlesbarer Signatur wird das Sieb lediglich durch eine Seriennummer identifiziert. Die Bewertung des Siebeinsatzes erfolgt dann anhand der Seriennummer bezüglich aller relevanter Daten wie z.B. der Maschenweite in einer gesonderten Einheit, wie z.B. in einer Microcontroller-Steuerung und/oder Datenbank. Jeder Seriennummer werden dabei spezifische Datensätze (Maschenweite, Anzahl der Benutzungen, Datum der Benutzung, Herstellerangaben, Maschenform usw.) zugeordnet, die physisch von dem Siebeinsatz getrennt abgelegt und gespeichert werden.
Die praktische Ausführung der maschinenlesbaren Signatur ist dem derzeitigen Stand der Technik entsprechend auf vielfältige Weise möglich. Funktionell ist hierbei zwischen überschreibbaren, nicht-überschreibbaren und teilweise überschreibbaren Signaturen zu unterscheiden. Je nach Anwendungsfall und individuellen Bedürfnissen kann die jeweils beste Lösung ausgewählt werden.
Die mit derzeitig vertretbarem Aufwand wirtschaftlich realisierbaren maschinenlesbaren und/oder beschreibbaren Signaturen sind die im folgenden Beschriebenen.
Barcode:
An der Außenseite des Siebrahmens befinden sich horizontale Streifen, die auf einem Teil oder auf dem gesamten Umfang des Siebrahmens angeordnet sind und sich deutlich und kontrastreich vom Siebrahmen abheben. Die Barcodes können auch auf einen Aufkleber gedruckt sein, der an der Außenseite des Siebrahmens aufgeklebt wird. Wird der Siebeinsatz in die Siebmaschine eingesetzt tastet ein Sensor (Laser), der am inneren Umfang des schüsselförmigen Gehäuses der Siebmaschine angebracht ist, den Barcode berührungslos ab.
Stiftcode:
An der Außenseite des Siebrahmens oder an der Unterseite des Kragens befinden sich mehrere Stifte. Einer der Stifte unterscheidet sich von den anderen Stiften durch seinen Durchmesser oder seine Länge und gibt somit die korrekte Position für die Decodierung vor. Jeder Stift ragt beim Einlegen des Siebeinsatzes in die Siebmaschine in eine Bohrung im Gehäuse der Siebmaschine. In jeder Bohrung wird das Vorhandensein eines Stiftes durch einen Sensor geprüft. Durch das Vorhandensein oder durch weglassen einzelner Stifte läßt sich ein Code erzeugen, der durch die Sensoren im Gehäuse gelesen werden kann.
Transponderchip:
Ein kleiner Chip in einem Glasgehäuse wird an einer Stelle des Siebrahmen befestigt. Der Chip kann bei Bestrahlung und mittels eines Schreib- und Lesegerätes durch Radioübertragung ohne Hilfsenergie gezielt Informationen speichern und ausgeben.
Magnetstreifen:
An der Außenseite des Siebrahmens wird über dessen Umfang ein Magnetstreifen angebracht, der über ein im Gehäuse der Siebmaschine befindliches Lese- und Schreibgeräte ausgelesen oder beschrieben werden kann. In einer besonders kostengünstigen Ausgestaltung ist der Magnetstreifen auf einer Karte angebracht. Die Karte ist mittels einer Kette oder einer Schnur an dem Siebeinsatz befestigt. Die Karte mit Magnetstreifen trägt die individuellen Informationen des Siebeinsatzes an dem sie befestigt ist. Während der Siebung ist die Magnetkarte in ein Lesegerät an der Siebmaschine einzuführen, nur dann kann der Siebvorgang gestartet werden.
Chipkarten:
Analog der Anwendung von Karten mit Magnetstreifen können auch Karten mit einem integrierten Chip in gleicher Weise verwendet werden. Das Auslesen und Beschreiben der Karte erfolgt dabei jedoch nicht auf magnetische, sondern auf elektronische Weise.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben.
  • Fig.1 zeigt eine erfindungsgemäße Siebmaschine in einer Gesamtansicht.
  • Fig.2 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt der erfindungsgemäßen Siebmaschine.
  • Fig.3 zeigt eine erfindungsgemäße Siebmaschine mit integrierter Waage.
  • Fig.4 zeigt eine Ausgestaltung mit Magnetkarte und Kartenleser.
  • Das Luftstrahlsieb gemäß Fig. 1 weist einen in das Gehäuse eingesetzten Siebeinsatz 4 auf. Der Siebeinsatz 4 ist an seinem Außenumfang mit einer Codierung 1 versehen. Die Codierung 1 kann beispielsweise ein Barcod oder ein Stiftcode sein. Als Alternative kann die Codierung 1 auf einem beschreibbaren Speicher 5 abgelegt sein. Der beschreibbare Speicher ersetzt dabei die Codierung 1 und ist an der gleichen Stelle des Siebeinsatzes 4 angebracht.
    Der im Gehäuse angebrachte Sensor 2 steht mit der Codierung 1 oder dem beschreibbaren Speicher 5 in Wirkverbindung, wenn der Siebeinsatz 4 in das Gehäuse des Luftstrahlsiebs eingesetzt ist. Die Registrierung und Weiterverarbeitung des von der Codierung 1 oder dem beschreibbaren Speicher 5 gelesenen Signals erfolgt in einer Steuereinrichtung 3, die auf Grundlage des jeweiligen Signals die gewünschte und vordefinierte Aktionen generiert.
    Der in Fig. 2 dargestellte Teilschnitt zeigt die Codierung 1 bzw. den beschreibbaren Speicher 5 zusammen mit dem Sensor 2 und der Steuereinrichtung 3 in einer vergrößerten Darstellung.
    In Fig. 3 ist der Sensor 2 durch eine Waage 7 ersetzt, die das eingesetzte Sieb 4 an seinem Gewicht identifiziert. Anhand des Siebgewichtes kann die Steuereinrichtung 3 die spezifischen Merkmale des eingesetzten Siebeinsatzes 4 identifizieren.
    Fig 4 zeigt eine schematische Darstellung der Siebmaschine, wobei der Siebeinsatz 4 mit einer Magnetkarte oder Chipkarte 6 gekennzeichnet ist und der Siebeinsatz 4 durch das Einstecken der Magnet- oder Chipkarte 6 in einen Schlitz im Gehäuse der Siebmaschine durch einen Kartenleser 2 identifiziert und durch die Steuereinrichtung 3 weiterverarbeitet werden kann.

    Claims (9)

    1. Luftstrahlsieb mit einem Gehäuse, einem darauf aufgesetzten, aus einer Anzahl von Prüfsieben unterschiedlicher Maschenweiten selektierten Siebeinsatz (4), der in das Gehäuse einsetzbar ist, mit einer Schlitzdüse unterhalb des Bodens des Siebeinsatzes (4), einem Antrieb für die Schlitzdüse, einer Luftzuführung zur Schlitzdüse und einer Luftabführung durch das Gehäuse aus dem Raum unterhalb des Bodens des Siebeinsatzes (4) und einer Steuereinrichtung für den Betrieb, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sensor (2) vorgesehen ist, durch den der eingesetzte Siebeinsatz (4) an einer daran angeordneten Codierung (1) automatisch identifizierbar ist, wobei in der Codierung (1) Informationen über die Maschenweite und/oder die Anzahl der Siebbenutzungen und/oder das Datum der Siebbenutzung und/oder den Hersteller und/oder das Produktionsdatum und/oder die Maschenform und/oder die DIN-Nummer des Siebeinsatzes (4) speicherbar sind.
    2. Luftstrahlsieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (2) eine Waage (7) ist, durch die der Siebeinsatz (4) an seinem Gewicht identifizierbar ist.
    3. Luftstrahlsieb nach einem der voranstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (3) für die Weiterverarbeitung der Informationen aus der Codierung (1) und/oder dem Gewicht und die Generierung dadurch vordefinierter Aktionen.
    4. Siebeinsatz für ein Luftstrahlsieb nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem Siebeinsatz (4) angebrachte Codierung (1) ein Barcode oder ein Stiftcode.
    5. Siebeinsatz für ein Luftstrahlsieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Codierung (1) auf einem beschreibbaren Speicher (5) speicherbar ist.
    6. Siebeinsatz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der beschreibbare Speicher (5) ein am Siebeinsatz (4) angebrachter Magnetstreifen oder Mikrochip ist.
    7. Siebeinsatz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Codierung (1) auf einer mit dem Siebeinsatz (4) verbundenen Codekarte (6) speicherbar ist.
    8. Siebeinsatz nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Codekarte (6) eine Magnetkarte oder eine Chipkarte ist.
    9. Siebeinsatz für ein Luftstrahlsieb nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Codierung (1) Informationen über die Maschenweite und/oder die Anzahl der Benutzungen und/oder das Datum der Benutzung und/oder den Hersteller und/oder das Produktionsdatum und/oder die Maschenform und/oder die DIN-Nummer des Siebeinsatzes (4) speicherbar sind und/oder die DIN-Nummer des Siebeinsatzes (4) und/oder die Durchführung von Reinigungs/Kontrollvorgängen und/oder die Seriennummer und/oder andere Herstellerangaben speicherbar sind.
    EP00108425A 1999-05-08 2000-04-18 Luftstrahlsieb zur Korngrössenanalyse und zugehöriger Siebeinsatz Expired - Lifetime EP1052030B1 (de)

    Applications Claiming Priority (2)

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    DE19921409 1999-05-08
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